JP2521216Y2 - 油圧ショベルの操縦装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、油圧ショベルのフロン
トアタッチメントの操縦装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルは、フロントアタッチメン
トを構成するブーム、アーム、バケットと、これらブー
ム、アーム、バケットをそれぞれ駆動するブームシリン
ダ、アームシリンダ、バケットシリンダと、これらシリ
ンダの駆動を指令するブーム用操作レバー、アーム用操
作レバー、バケット用操作レバーと、を備えている。

【０００３】土砂等の掘削時には、オペレータが各操作
レバーを適宜に組み合わせて操作することにより、ブー
ム、アーム、バケットを動かして所定の作業を行ってい
る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】このように、従来では
複数の操作レバーを組み合わせ操作することにより作業
を進めなければならなかったので、操作性が悪く、その
ため操作にかなりの熟練を要する上、オペレータに大き
な疲労感を与えるという問題があった。

【０００５】そこで本考案は、操作が簡単で、上記の問
題を解消することのできる油圧ショベルの操縦装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案の油圧ショベルの
操縦装置は、上記の課題を解決するため、図１に示すよ
うに、略鉛直な面内でバケット支持点を前後及び上下に
移動するバケット移動機構１と、前記支持点を支点にし
てバケットを上下方向に回動させるバケット回動機構２
と、を備えた油圧ショベルにおいて、支点を中心にして
全方向の傾斜自在とされた操作レバー３と、この操作レ
バー３の基準位置からの傾斜量の前後方向成分を検出し
て前後方向速度指示量として出力する手段４と、同傾斜
量の上下方向成分を検出して上下方向速度指示量として
出力する手段５と、これら両出力手段４、５の出力に基
づいて前記バケット移動機構１を制御するバケット移動
制御手段６と、前記操作レバーの握り部に回動自在に装
備されたバケット操作部７と、該バケット操作部７の基
準位置からの回動量を検出しバケット回動速度指示量と
して出力する手段８と、この出力手段８の出力に基づい
て前記バケット回動機構２を制御するバケット回動制御
手段９と、を具備したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本考案の油圧ショベルの操縦装置においては、
操作レバー３を、バケットを動かしたい方向に傾斜させ
ると、その変位ベクトルを前後方向成分及び上下方向成
分に分解し、それぞれの成分を前後方向の速度指示量、
上下方向の速度指示量としてバケット移動制御手段６に
送出する。

【０００８】バケット移動制御手段６は、この入力され
た前後方向及び上下方向の速度指示量に基づいてバケッ
ト移動機構１に駆動信号を供給し、バケットを上記変位
ベクトルに見合った方向に、見合った速さで動かす。

【０００９】又、バケット操作部７が操作レバー３の握
り部に恰も自動２輪車のスロットルのような態様で設け
られ、これをバケットを回動させたい方向に回動させる
と、その回動量をバケット回動速度指示量としてバケッ
ト回動速度制御手段９に送出する。

【００１０】バケット回動制御手段９は、この入力され
たバケット回動速度指示量に基づいてバケット回動機構
２に駆動信号を供給し、バケットを上記回動操作量に見
合った方向に、見合った速さで回動させる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図２〜図４を参照
しながら説明する。

【００１２】図２（a ）は油圧ショベルとその操縦装置
の概要を示している。油圧ショベルは、フロントアタッ
チメントとして、ブーム１１、アーム１２、バケット１
３を有している。ブーム１１はブームシリンダ２１によ
り上下に回動され、アーム１２はアームシリンダ２２に
より上下に回動される。

【００１３】アーム先端のバケット支持点１５は、これ
らブーム１１及びアーム１２を回動することにより、略
鉛直な面内で前後方向及び上下方向に移動する。バケッ
ト１３はバケットシリンダ２３により、バケット支持点
１５を支点にして上下に回動操作される。

【００１４】ブーム１１の角度、アーム１２の角度、バ
ケット１３の角度は、それぞれの回動支点に設けた角度
検出装置３１、３２、３３により検出され、その検出信
号が制御装置４０に入力される。

【００１５】図３（a ）、（b ）に示すように、運転室
には、ブーム１１、アーム１２、バケット１３の駆動指
令を発する操縦装置として、１本の操作レバー５０が設
けられている。この操作レバー５０は、運転席に着座し
たオペレータＭの左右方向に軸線を向けてオペレータＭ
の右側の壁に設置されており、その基部を支点にして前
後及び上下の全方向に傾斜自在とされ、常に基準となる
中立位置（上記壁と垂直となる位置）に戻るよう付勢さ
れている。

【００１６】操作レバー５０は、図２（a ）、（b ）に
示すように自動二輪車のグリップ状のもので、その握り
部分が軸線を中心に回動可能となっている。この回動方
向はバケット１３の回動方向と揃えてあり、この回動可
能になっている握り部がバケット操作部５１になってい
る。バケット操作部５１は、基準位置から手前及び向こ
う側に回すことができ、常に基準位置に戻るよう付勢さ
れている。

【００１７】操作レバー５０の傾斜方向及び傾斜量は、
バケット支持点１５の現在位置からの移動方向及び移動
速度の指示量となる。又、バケット操作部５１の回動方
向及び回動量は、バケット１３の現在位置（姿勢）から
の回動方向及び回動速度の指示量となる。

【００１８】今、図２（b ）に示すように前後方向にＸ
軸、上下方向にＹ軸をとり、中立位置を原点とした場
合、その座標は、図２（a ）に示すバケット支持点１５
を原点としたＸ−Ｙ直交座標に対応している。

【００１９】操作レバー５０には、操作レバー５０の基
準位置からの傾斜方向及び傾斜量より、そのＸ軸方向成
分及びＹ軸方向成分を検出して、それぞれＸ軸方向速度
指示量及びＹ軸方向速度指示量として出力するＸ軸方向
速度指令装置（前後方向速度指示量出力手段）５２及び
Ｙ軸方向速度指令装置（上下方向速度指示量出力手段）
５３が備わっている。

【００２０】又、操作レバー５０には、バケット操作部
５１の基準位置からの回動操作量を検出して、バケット
回動速度指示量として出力するバケット回動速度指令装
置（バケット回動速度指示量出力手段）５４が備わって
いる。これら指令装置５２、５３、５４の出力は制御装
置４０に入力されている。

【００２１】次に上記の駆動制御系の詳細を説明する。

【００２２】図４に駆動制御系の具体的構成を示す。制
御装置４０は、演算回路４１、速度ベクトル入力回路４
２、現在位置入力回路４３、ブーム用駆動回路４４、ア
ーム用駆動回路４５、バケット用駆動回路４６から構成
されている。

【００２３】制御装置４０への入力要素としては、上述
したＸ軸方向速度指令装置５２、Ｙ軸方向速度指令装置
５３、バケット回動速度指令装置５４、ブーム角度検出
装置３１、アーム角度検出装置３２、バケット角度検出
装置３３がある。

【００２４】これらは各々ポテンショメータで構成され
ており、前者の指令装置５２〜５４は、速度指示量に対
応した電圧信号を出力し、後者の検出装置３１〜３３
は、検出角度に対応した電圧信号を出力する。

【００２５】Ｘ軸方向速度指令装置５２の信号とＹ軸方
向速度指令装置５３の信号は、速度ベクトル入力回路４
２に入力され、ここで速度ベクトル信号（バケット支持
点１５の移動方向と移動速度に相当する信号）に変換さ
れた後、制御装置４０の中心をなす演算回路４１に入力
される。

【００２６】又、ブーム角度検出装置３１の信号とアー
ム角度検出装置３２の信号は、現在位置入力回路４３に
入力され、ここで現在位置信号（バケット支持点１５の
現在位置に相当する信号）に変換された後、演算回路４
１に入力される。

【００２７】バケット回動速度指令装置５４の信号とバ
ケット角度検出装置３３の信号は、直接、演算回路４１
に入力される。

【００２８】制御装置４０の出力側の要素としては、上
述のブームシリンダ２１、アームシリンダ２２、バケッ
トシリンダ２３をそれぞれ駆動制御するための電磁比例
制御弁６１、６２、６３がある。

【００２９】演算回路４１は、上記の入力信号に基づい
て、ブーム１１、アーム１２、バケット１３の各目標角
速度を演算し、それを実現するための制御信号をブーム
用駆動回路４４、アーム用駆動回路４５、バケット用駆
動回路４６に送出する。各駆動回路４４、４５、４６
は、それらの制御信号を受けて各電磁比例制御弁６１、
６２、６３に駆動信号を出力し、それにより各シリンダ
２１、２２、２３を動作させる。

【００３０】次に作用を説明する。

【００３１】オペレータが操作レバー５０を、バケット
１３を動かしたい方向に傾けると、その傾けた方向と傾
けた量が、速度ベクトル指示量として演算回路４１に入
力される。そして、その指示量に応じて演算回路４１が
制御信号を出力し、ブーム１１及びアーム１２を駆動制
御し、それによりバケット１３を、指示した方向に、指
示した速さで移動させる。

【００３２】又、オペレータがバケット操作部５１を、
バケット１３を回動させたい方向に回すと、その回した
方向と回した量が、バケット回動指示量として演算回路
４１に入力される。そして、その指示量に応じて演算回
路４１が制御信号を出力し、バケット１３を指示した方
向に、指示した速さで回動させる。このように、１本の
操作レバー５０の傾動操作とその握り部の回動操作だけ
で、バケット１３を自由に操作することができる。

【００３３】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の油圧ショ
ベルの操縦装置によれば、１本の操作レバーを動かすだ
けでバケットを前後及び上下に自由に動かすことができ
る。又、同時にバケット操作部を回動させるだけで、バ
ケットを自由に回動操作することができる。したがっ
て、操作が簡単であり、熟練を要せず、又あまり疲労感
を抱かずに難しい作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図２中の（a ）は本考案の一実施例の全体概要
を示す図、（b）は操作レバーの正面図である。

【図３】図３は、同実施例において、運転席に操作レバ
ー５０がどのように設置されているかを示す図であり、
（a ）は平面図、（b ）は側面図である。

【図４】図４は、同実施例の駆動制御系統の具体的構成
を示す図である。

【符号の説明】

１…バケット移動機構、 ２…バケット回動機構、 ３、５０…操作レバー、 ４…前後方向速度指示量出力手段、 ５…上下方向速度指示量出力手段、 ６…バケット移動制御手段、 ７、５１…バケット操作部、 ８…バケット回動速度指示量出力手段、 ９…バケット回動制御手段、 １１…ブーム、 １２…アーム、 １３…バケット、 １５…バケット支持点、 ２１…ブームシリンダ、 ２２…アームシリンダ、 ２３…バケットシリンダ、 ３１…ブーム角度検出装置、 ３２…アーム角度検出装置、 ３３…バケット角度検出装置、 ４０…制御装置、 ４１…演算回路、 ４２…速度ベクトル入力回路、 ４３…現在位置入力回路、 ５２…Ｘ軸方向速度指令装置（前後方向速度指示量出力
手段）、 ５３…Ｙ軸方向速度指令装置（上下方向速度指示量出力
手段）、 ５４…バケット回動速度指令装置（バケット回動速度指
示量出力手段）。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】略鉛直な面内でバケット支持点を前後及び
   上下に移動するバケット移動機構と、前記支持点を支点
   にしてバケットを上下方向に回動させるバケット回動機
   構と、を備えた油圧ショベルにおいて、支点を中心にし
   て全方向に傾斜自在とされた操作レバーと、この操作レ
   バーの基準位置からの傾斜量の前後方向成分を検出して
   前後方向速度指示量として出力する手段と、同傾斜量の
   上下方向成分を検出して上下方向速度指示量として出力
   する手段と、これら両出力手段の出力に基づいて前記バ
   ケット移動機構を制御するバケット移動制御手段と、前
   記操作レバーの握り部に回動自在に設けられたバケット
   操作部と、該バケット操作部の基準位置からの回動量を
   検出しバケット回動速度指示量として出力する手段と、
   この出力手段の出力に基づいて前記バケット回動機構を
   制御するバケット回動制御手段と、を具備したことを特
   徴とする油圧ショベルの操縦装置。